DiFabio Gangemi

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Teleavviamento diretto di un motore asincrono trifase (Esercizio 1)

Nel mio articolo precedente, “Contattore o Teleruttore”, ho accennato brevemente su cosa sia un “contattore/teleruttore” e dove lo stesso venga maggiormente utilizzato, cioè negli impianti elettrici industriali.

Adesso quale miglior modo di comprendere il funzionamento di un contattore se non quello di utilizzarlo?

E dunque ecco il primo esercizio pratico che consiglio di fare e cioè avviare un M.A.T. “Motore Asincrono Trifase” utilizzando un contattore.

Questo primo e semplice impianto elettrico industriale prevede l’utilizzo di pochi dispositivi, un contattore, un pulsante di marcia, un pulsante di arresto, cinque fusibili per la protezione del il circuito di comando e quello di potenza, un motore asincrono trifase e ovviamente non può manca all’appello il cavo elettrico.

I dispositivi, materiali, utilizzati

I vari dispositivi che ci ritroveremo ad utilizzare sono:

• Pulsante di marcia S1
• Pulsante di arresto S2
• Un contattore tripolare Q
• Portafusibili e Fusibili protezione per circuito di comando e di potenza (F1, F2)
• Cavi elettrici per il cablaggio.

NOTA: Per facilitare il tutto, sia nello schema funzionale che in quello di potenza, non viene rappresentata la morsettiera dove andremo a collegare tutti i nostri dispositivi. L’utilizzo di una morsettiera è molto consigliato in quanto facilita il cablaggio dei vari dispositivi in tutti quei casi nei quali una parte dei collegamenti rimane sempre fissa ad esempio sui pulsanti e le lampade di segnalazione che incontreremo più avanti. Inoltre avere tutti i collegamenti vari disponibili su di una morsettiera può renderci la vita più facile nella fase di ricerca dei guasti.

Le attrezzature

Per realizzare l’impianto ci sarà bisogno di dotarsi della seguente attrezzatura:

• 1 Cacciavite a croce grande
• 1 Cacciavite a croce piccolo
• 1 Cacciavite a taglio grande
• 1 Cacciavite a taglio piccolo
• 1 Forbici da elettricista

NOTA: le varie attrezzature usate devono avere manici ed impugnature in materiale isolante. Per i cacciaviti, è preferibile che la punta sia magnetica in quanto in tantissimi casi può rivelarsi molto utile. Se fra le varie attrezzature di cui disponiamo si riesce ad avere anche un “Multimetro Digitale” conosciuto anche come “Tester Digitale”. direi che è un ottima cosa in quanto lo stesso in molti casi potrebbe rivelarsi utile, smeplificarci la vita, soprattutto nella ricerca dei guasti, nella fase di test e collaudo.

Gli schemi

Di seguito riporto lo schema funzionale:

Teleavviamento diretto di un motore asincrono trifase schema funzionale

Di seguito riporto lo schema di potenza:

Teleavviamento diretto di un motore asincrono trifase schema di potenza

Come collegare il tutto

Leggendo gli schemi funzionale e di potenza si devono effettuare i vari collegamenti fra i diversi dispositivi che lo compongono.

Schema Funzionale: circuito di comando

• Per prima cosa prendiamo un cavo e lo colleghiamolo al morsetto dove sarà presente la fase “L1”. Successivamente l’altro capo del cavo lo portiamo sul primo morsetto in ingresso del primo portafusibile.
• Al morsetto di uscita del primo portafusibile colleghiamo un altro cavo e l’altro capo dello stesso lo colleghiamo al morsetto di ingresso del pulsante di marcia “S1”(NO). Da questo stesso contatto di ingresso facciamo un ponte e portiamo anche un altro cavo da collegare all’ingresso del morsetto ausiliario “NO” presente sul contattore. Impossibile sbagliare perché quest’ultimo può essere identificato dal numero “13”.
• All’uscita del morsetto del pulsante S1 (NO) colleghiamo un cavo e un po’ come fatto in precedenza facciamo un ponte con l’uscita “NO” del morsetto del contatto ausiliario identificato con il numero “14”. Sempre dal morsetto di uscita del pulsante “S1” (NO)collegheremo un altro cavo e lo porteremo in ingresso al morsetto del pulsante “S2”(NC).
• Dal morsetto di uscita del pulsante “S2” (NC) stenderemo un cavo che verrà collegato al morsetto del contattore contrassegnato con la sigla “A1”.
• Rimanendo sempre sul contattore, dal morsetto contrassegnato con la sigla “A2” collegheremo un altro cavo che andrà al morsetto di uscita del secondo portafusibile, dal morsetto di ingresso del secondo portafusibile stenderemo infine un l’ultimo cavo che andrà al morsetto “L2” dove sarà presente il neutro.

NOTA: in questo esercizio sono presenti i portafusibili ma l’impianto potrebbe essere realizzato anche in assenza di quest’ultimi. Saltando alcuni passaggi non dovrebbe essere difficile capire come collegare il tutto in assenza degli stessi. Se volessimo il pulsante di arresto “S2” (NC) potrebbe essere collegato in serie al pulsante “S1” (NO).

Schema di potenza: Circuito alimentazione trifase

• Dai morsetti dai quali preleveremo l’alimentazione trifase (L1, L2, L3) prendiamo rispettivamente tre cavi e colleghiamoli ai morsetti in ingresso dei rispettivi portafusibili n. 3, 4 e 5. Attenzione a non invertire nessun conduttore. Dai morsetti di uscita dei portafusibili 3, 4 e 5 olleghiamo tre cavi e i terminali degli stessi colleghiamoli sui morsetti presenti sul contattore, contrassegnati dalle sigle 1-L1, 3-L2, 5-L3. È molto importante mantenere la corretta sequenza di ordine dei cavi. Attenzione a non invertire nessun conduttore.
• Rimanendo sempre sul contattore all’uscita dei morsetti contrassegnati con le sigle 2-T1 4-T2 6-T3 colleghiamo tre cavi che poi andranno ad essere collegati sui morsetti del motore M contrassegnati con le sigle U, V, W. Anche in questo caso è molto importante mantenere sempre la corretta sequenza dei cavi.

NOTA: come detto in precedenza l’avere una morsettiera sulla quale ritrovarsi i vari contatti che a loro volta fanno capo ai diversi dispositivi presenti nell’impianto, sul pannello quadro elettrico, può agevolare e di molto il cablaggio e la ricerca dei guasti.

Test e collaudo

Una volta realizzato il cablaggio dell’impianto elettrico prima di avviare lo stesso effettuare per sicurezza un’ultima verifica per avere la certezza che tutto sia stato collegato alla perfezione.

Terminata la fase di cablaggio, installazione, verifica, si può passare alla fase di test e collaudo.

Il funzionamento dell’impianto deve essere il seguente:

• Premendo il pulsante di marcia “S1” (NO) viene alimentata la bobina del contattore “Q” di conseguenza si chiudono i vari contatti dello stesso.
• La chiusura del contatto ausiliario “NO”, presente sul contattore “Q”, essendo collegato in parallelo con il pulsante di marcia “S1”, permette di mantenere alimentata la bobina del contattore anche al successivo rilascio del pulsante di marcia. Questa funzione viene detta autoritenuta.
• La chiusura dei tre contatti di potenza L1, L2, L3, permette di portare l’alimentazione trifase al motore “M” che così si avvia.
• La pressione sul pulsante “S2” (NC) interrompe l’alimentazione della bobina del contattore “Q” di conseguenza i vari contatti che si erano chiusi si aprono e il motore si ferma.

Negli istituti professionali

Se si ha in mente di far lavorare i ragazzi con contattori/teleruttori direi di partire da questo primo ma essenziale esercizio di base. Se si vuole facilitare il compito o non si dispone dei portafusibili si può fare a meno degli stessi.

Le fasi di progettazione e realizzazione

Questo primo esercizio prevede due fasi:

1. Parte teorica:
   Gli allievi saranno alle prese con il disegno dello schema funzionale e di potenza e la successiva lettura interpretazione degli schemi. Dalla lettura degli schemi dovranno capire e successivamente redigere la relazione tecnica di funzionamento dell’impianto. Sta al docente decidere di far realizzare gli schemi e relazione tecnica direttamente su quaderno oppure tramite software su computer. Gli schemi devono riportare correttamente i simboli, le lettere e i numeri che identificano i vari dispositivi presenti nell’impianto.
2. Parte pratica:
   Gli allievi saranno alle prese con cacciaviti, forbici, cavi e dispositivi vari per la realizzazione/cablaggio dell’impianto industriale. Successivamente alla realizzazione si procederà al collaudo e gli allievi dovranno spiegare a voce ed usando termini tecnici il funzionamento dell’impianto.

Istituti Professionali Manutenzione ed Assistenza Tecnica

Dove ho avuto piacere di insegnare, la maggior parte dei miei ragazzi, anche quelli più scalmanati, quando si trattava di andare in laboratorio per realizzare impianti elettrici diventano delle macchine da lavoro incredibili. Lavorano che è una meraviglia e soprattutto diventano pignoli, gelosi del loro operato. Far realizzare agli stessi questo tipo di impianto elettrico industriale attraverso l’uso di un contattore, giusto per cominciare a scaldarsi, in vista di realizzarne man mano sempre di più complessi, sono sicuro che piacerà a molti di loro.

A scuola, personalmente assegno dei voti agli allievi su due aspetti che per me ritengo fondamentali e sono:

1. Valutazione del quaderno o elaborati digitali, del disegno dello schema elettrico funzionale e di potenza, lista dei componenti utilizzati, relazione tecnica di funzionamento, ecc…;
2. Valutazione del corretto cablaggio dell’impianto, tenendo conto del modo di lavorare, dei tempi per la realizzazione e della cura che l’allievo ci mette nel realizzare il lavoro assegnatogli.

NOTA: Gli allievi che si recano in laboratorio per realizzare impianto elettrico devono essere in possesso dei loro elaborati contenenti gli schemi, la relazione tecnica, la legenda dai componenti, ecc…. Soprattutto gli schemi elettrici durante la fase di realizzazione non devono assolutamente mancare. L’allievo interpretando lo schema deve realizzare l’impianto assegnatogli.

Conclusioni

Questo primo circuito di “Teleavviamento di un motore asincrono trifase” non è molto difficile da realizzare. Lo stesso permette di capire fin da subito come funzioni un “contattore/teleruttore” movendo cosi i primi passi in quella che viene definita “logica cablata” o anche detta “logica a relè”.

A breve vedrò di scrivere ulteriori articoli per realizzare impianti elettrici industriali con difficoltà sempre crescente. Utilizzeremo anche più contattori contemporaneamente.

Se avete dubbi, domande, consigli o anche voi volete condividere materiale che ritenete interessante cosi che possa essere di utilità anche agli altri utenti, Contattatemi!!